【预应力混凝土空心板】预应力空心板结构性能检测作业指导书

一、目的

为使检测人员在做混凝土预制构件性能检测时有章可循，并使其符合规范，特制定本作业指导书。

二、适用范围

1.1 适用于非抗震设防地区一般工业与民用房屋。处于6度抗震设防区内横墙较多的丙类、丁类多层砖房屋的楼板和屋面板可以参考适用。

1.2 适用于采用先张法工艺（包括长线台座和短线钢模外张拉）生产的预应力混凝土空心板，用做一般房屋建筑的楼板和屋面板。

三、方法原理

通过预制构件短期静力模拟加载试验，测试构件在模拟荷载下的变形、开裂荷载、裂缝宽度和承载力，应按相关设计规范或设计要求对预制构件结构性能进行评定，看其是否满足规范的要求。

四、规范性引用文件

混凝土结构工程施工质量验收规范 GB/T 50204-2015

混凝土结构设计规范 GB 50010-2010

预应力混凝土空心板 GB/T 14040-2007

中南地区工程建设标准设计结构图集 预应力混凝土空心板 12ZG401

五、检测项目

承载力、挠度、抗裂检验系数、裂缝宽度。

六、术语及符号

as——在检验用荷载标准组合值或荷载准永久组合值作用下的构件挠度实测值；

[as]——挠度检验允许值；

γcr­——构件的抗裂检验系数实测值；

[γcr]——构件的抗裂检验系数允许值；

Qd——允许荷载设计值，不包括板自重及灌缝重；

Qs——按荷载标准组合计算的允许荷载值，不包括板自重及灌缝重；

G ——自重。

LJ——板检验跨度；

L——板标志长度。

板的标志：

板的标志

七、检测设备

1、百分表：（0-30）mm，精度0.01mm，2个；（0-10）mm，精度0.01mm，2个；

2、钢卷尺：5m×16mm，精度1mm；

3、游标卡尺：（0-125）mm，精度0.02mm；

4、裂缝放大镜：0.05mm；

5、称量设备：0-5kg，精度1g；

6、铰支座、滚动支座；

7、加载设备：块状材料（水泥砖、烧结普通砖、配重块等）

八、加载设备

1、重物加载

（1）称量重物的衡器示值误差应不大于±1.0%；

（2）块状材料应按区格成垛堆放，垛与垛之间间隙不宜小于50mm；

（3）粒状材料应装袋或装入无底箱。

（4）加载用水中不应含有泥砂等杂物，可采用水柱高度或精度不低于1.0级水表计算加载量。

2、千斤顶加载

千斤顶加载适用于集中加载试验（等效加载）。千斤顶加载时，可采用分配梁系统实现多点集中加载。千斤顶的加载值宜采用荷载传感器量测，也可采用油压表量测。

3、梁或桁架可采用水平对顶加载方法，此时构件应垫平且不应方案构件在水平方向的位移。梁也可采用竖直对顶的加载方法。

4、当屋架仅做挠度、抗裂或裂缝宽度检验时，可将两榀屋架并列，安放屋面板后进行加载试验。

九、检测数量

对成批生产的构件，应按同一工艺正常生产的不超过1000件且不超过3个月的同类型产品为一批。

当练习检验10批且每批的结构性能检验结果均符合规范规定的要求时，对同一工艺正常生产的构件，可改为不超过2000件且不超过3个月的同类型产品为一批。

十、试验方案

10.1 试验条件

（1）构件在0℃以上的温度中进行试验。

（2）蒸汽养护后的构件应在冷却在常温后进行试验。

（3）构件在试验前应量测其实际尺寸，并仔细检查构件的表面，所有的缺陷和裂缝应在构件上标出。

（4）试验用的加荷设备及量测仪表应预先进行标定或校准。

10.2 支承方式

（1）板、梁和桁架等一般简支构件，试验时应一端采用铰支座，另一端采用滚动支座。铰支座可采用角钢、半圆型钢或焊于钢板上的圆钢，滚动支座可采用圆钢。

（2）构件与支承面应紧密接触；钢垫板与构件、钢垫板与支墩间，宜铺砂浆垫平。

（3）当试验的构件承受较大集中力或支座反力时，应对支承部分进行局部受压承载力验算。

（4）构件支承的中心线位置应符合标准图或设计的规定。

10.3 加载方案的计算

（1）荷载分级

构件应分级加荷。一般情况每级20%，标志荷载处细分为每级5%～10%。

①当荷载小于荷载标准值时，每级荷载不应大于荷载标准值的20%；

即（K0.2～K1）= (Qd-G)×20%；其中G=G0×LJ×板厚×板宽，G0为图集上的自重(kN/m2)；

②当荷载大于荷载标准值时，每级荷载不应大于荷载标准值的10%；

即每级荷载为Qd×10%；

③当荷载接近抗裂检验荷载值时，每级荷载不应大于荷载标准值的5%；

即每级荷载为Qd×5%；

④当荷载接近承载力检验荷载值时，每级荷载不应大于承载力检验荷载设计值的5%。

即每级荷载为Qd×5%；Qd为允许荷载设计值。

对仅做挠度、抗裂或裂缝宽度检验的构件应分级卸载。

十一、试验步骤

11.1 试验准备

（1） 实测试件截面尺寸和长度，画出支座中心位置；

（2） 试件就位安装：正位安装，一端采用固定铰支座，一端采用滚动铰支座。在支座钢垫板与试件、支墩之间铺垫砂浆垫平，保证支承面与构件紧密接触，避免支承面翘曲。

（3） 测试仪表安装：在跨中心、支座点各安装两个百分表或挠度计，并在跨中心点挂上标尺，拉上基准定位线，以便测量破坏前的中点最大挠度，记下初读数。

（4） 在板的顶面划分加载分区，每个分区长度不大于1/6跨度，间距不小于50mm。

（5） 荷载准备，称量重量，按级重堆放在试验对象附近。

11.2 加载试验

（1） 预载

预加1或2级均布荷载，注意观察仪表。工作是否正常，然后卸去荷载，排除故障，仪表重新调零。

（2） 正式加载

每级荷载停留5min，在两次加载中间读取仪表读数；并注意观察裂缝的出现和发展，同时关注承载力标志的出现。

11.3 承载力测定

对构件进行承载力检验时，应加载至构件出现下列承载力标志之一，认为构件到达承载力极限状况。

标志①：裂缝宽度超过1.5mm或末级挠度超过1/50跨度。

标志②：受压区砼破坏。

标志③：受力主筋拉断。

标志④：斜裂缝达1.5mm或斜裂缝末端砼被破坏。

标志⑤：斜截面斜压破坏或受拉主筋端部滑移超过0.2mm。

标志⑥：受压构件混凝土受压破坏。

当在规定的荷载持续时间内出现上述承载能力极限状态的检验标志之一时，应取本级荷载值与前一级荷载值的平均值作为其承载力检验荷载实测值；当在规定的荷载持续时间结束后出现承载能力极限状态的检验标志之一时，应取本级荷载值作为其承载力检验荷载实测值。

注意，当受压构件采用试验机或千斤顶加载时，承载力检验荷载实测值应取构件直至破坏的整个实验过程中所达到的最大荷载值。

11.4 挠度测定

构件挠度可用百分表、位移传感器、水平仪等进行观测。接近破坏阶段的挠度，可用水平仪或拉线、钢尺等测量。

试验时，应量测构件跨中位移和支座沉陷。对宽度较大的构件，应在每一量测截面的两边或两肋布置测点，并取其量测结果的平均值作为该处的位移。

11.5 裂缝观测

（1）观察裂缝出现可采用放大镜。若试验中未能及时观察到正截面裂缝的出现，可去荷载——挠度曲线上的转折点（曲线第一弯转段两端点切线的交点）的荷载值作为构件的开裂荷载实测值。

（2）构件抗裂检验中，当在规定的荷载持续时间内出现裂缝时，应取本级荷载值与前一级荷载值的平均值作为其开裂荷载实测值；当在规定的荷载持续时间结束后出现裂缝时，应取本级荷载值作为其开裂荷载实测值。

（3）裂缝宽度可采用精度为0.05mm的裂缝宽度测试仪进行观测。

（4）对正截面裂缝，应量测受拉主筋处的最大裂缝宽度，对斜截面裂缝，应量测腹部斜裂缝的最大裂缝宽度。当确定受弯构件受拉主筋处的裂缝宽度时，应在构件侧面量测。

11.6 结果整理

11.6.1 构件承载力检验

（1）当按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）中的规定进行检验时，应符合下式的要求：

式中：——构件的承载力检验系数实测值，即试件的荷载实测值与荷载设计值（均包括自重）的比重；

——结构重要性系数，按设计要求确定，当无特殊要求时取1.0；

——构件的承载力检验系数允许值，按下表取用。

构件的承载力检验系数允许值

注：热轧钢筋系指HPB235级、HRB335级、HRB400级和RRB400级钢筋。

（2）当按构件实配钢筋进行承载力检验时，应符合下式中的要求：

式中：——构件承载力检验修正系数，根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）按实配钢筋的承载力计算确定。

承载力检验的荷载设计值是指承载能力极限状态下，根据构件设计控制截面上的内力设计值与构件检验的加载方式，经换算后确定的荷载值（包括自重）。

11.6.2 构件挠度检验

构件挠度

当试验荷载竖直向下作用时，对水平放置的试件，在各级荷载下的跨中短期挠度实测值应按下式计算：

式中：——全部试验荷载作用下构件跨中的挠度实测值，mm；

——外加试验荷载作用下构件跨中的挠度实测值，mm；

——构件自重和加荷设备产生的跨中挠度实测值，mm；

——外加试验何在作用下构件跨中的位移实测值，mm；

,

——外加试验何在作用下构件左、右端支座沉陷位移的实测值，mm；

——构件自重和加荷设备重产生的跨中弯矩值，kN·m；

——从外加试验荷载开始至构件出现裂缝的前一级荷载为止的外加荷载产生的跨中弯矩值，kN·m；

——从外加试验荷载开始至构件出现裂缝的前一级荷载为止的外加荷载产生的跨中挠度实测值，mm。

当采用等效集中力加载模拟均布荷载进行试验时，挠度实测值应乘以修正系数ψ。当采用三分店加载时，ψ可取0.98；当采用其他形式集中力加载时，ψ应经计算确定。

11.6.3 构件抗裂检验

抗裂检验系数实测值不应超过抗裂检验系数允许值，即满足：

式中：——构件的抗裂检验系数实测值，即试件的开裂荷载实测值与荷载标准值（均包括自重）的比值；

——构件的抗裂检验系数允许值；

——由预加力产生的构件抗拉边缘混凝土法向应力值，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）确定；

——混凝土构件界面抵抗矩塑性影响系数，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）计算确定；

——混凝土抗拉强度标准值；

——由荷载标准值产生的构件抗拉边缘混凝土法向应力值，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）确定。

11.6.4 构件裂缝宽度检验

实测裂缝宽度不应超过裂缝宽度允许值，即满足：

式中：——在荷载标准值下，受拉主筋处的最大裂缝宽度实测值，mm;

——构件检验的最大裂缝宽度允许值，按下表取用。

构件检验的最大裂缝宽度允许值

十二、结果评定

预制构件结构性能的检验结果应按下列规定验收。

（1）当试件结构性能的全部检验结果均满足承载力、挠度、抗裂度或裂缝宽度的检验指标要求时，该批构件的结构性能判定为合格，通过验收。

（2）当第一个试件的检验结果不能全部符合上述要求，但又能符合第二次检验的要求时，可再抽两个试件进行检验。第二次检验的指标，对承载力及抗裂检验系数的允许值应取规定允许值的0.95倍；对挠度检验系数的允许值应取规定允许值的1.10倍。当第二次抽取的两个试件的全部检验结果均符合第二次检验的要求时，该批构件的结构性能可通过验收。

（3）当第二次抽取的第一个试件的全部检验结果均已满足承载力、挠度、抗裂度或裂缝宽度的检验指标要求时，该批构件的结构性能可通过验收。